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山东天宏新能源化工有限公司钢结构知识培训项目一部：张旭虎前言一、常用施工验收规范二、材料管理三、钢结构预制、安装工艺前言随着我国国民经济的全面发展，钢结构在建筑结构中应用的比率越来越高，另外，随着我国冶金企业的不断发展及产业结构的不断调整，我国已成为世界产钢大国，钢与钢材的品种、规格也日渐增多，建筑配套产品日益齐全，同时国家的建筑技术政策也由以往的限制使用钢材转变为积极推广应用钢材，这都为在建筑工程中应用和使用钢材提供了有利的条件。前言钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。大跨度钢结构重型厂房钢结构受动力荷载影响的结构可拆卸的结构高耸结构和高层建筑轻型钢结构国际最著名工程（代表作）－－艾菲尔铁塔主要技术参数：高度：320米建造时间：1887年1月至1889年3月2500多万个铆钉，15000多个单位300个铆工两年国内现代代表工程主要参数：东西轴长298米南北轴长333米；最高点69米；最低点40米钢结构重量：４·２万吨观众人数：观众９万余人－－国家体育场“鸟巢”工程鸟巢施工过程照片鸟巢施工过程照片钢材规格表示方法1.型材1）工字钢（工20a）：高度为200mm、腿宽为100mm的工字钢。2）槽钢（匚18）：高度为180mm、腿宽为70mm的槽钢。3）角钢（∠100＊80）：长边为100mm，短边为80mm的不等边角钢。4）圆钢（Φ20）：直径为20mm的圆钢。5）H型钢（H250＊125）：高度为250mm，宽度为125mm的H型钢。2.板材钢板（δ＝10,2000＊4500）：3.管材1）Φ50＊2.5：2）DN20SCH40：钢结构术语1零件：组成部件或构件的最小单元，如节点板、翼缘板等2部件：由若干零件组成的单元，如焊接H型钢、牛腿等3构件：由零件或由零件和部件组成的钢结构基本单元，如梁、柱、支撑等4高强度螺栓连接副：高强度螺栓和与之配套的螺母、垫圈的总称。5抗滑移系数：高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值。6空间刚度单元：由构件构成的基本的稳定空间体系一、钢结构施工主要执行标准1.1、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001；1.2、《石油化工钢结构工程施工技术规程》SH/T3607-2011；1.3、《石油化工钢结构工程施工质量验收规范》SH/T3507-20111.4、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-20111.5、《石油化工建设工程项目施工安全技术规范》GB50484-20081.6、石油化工工程建设交工技术文件规定SH/T3503-2007；1.7、石油化工建设工程项目施工过程技术文件规定SH/T3543-2007；二、材料管理环节1、钢结构材料的基本要求（1）较高的抗拉强度和屈服点，是衡量结构承载能力的指标，高则可减轻结构自重，节约钢材和降低造价；是衡量钢材经过较大变形后的抗拉能力，直接反映钢材内部组织的优劣，同时高可以增加结构的安全保障。二、材料管理环节（2）较高的塑性和韧性塑性和韧性好，结构在静载和动载作用下有足够的应变能力，既可减轻结构脆性破坏的倾向，又能通过较大的塑性变形调整局部应力，同时又具有较好的抵抗重复荷载作用的能力。二、材料管理环节3）良好的工艺性能（冷加工、热加工和可焊性）良好的工艺性能不但要易于加工成各种形式的结构，而且不致因加工而对结构的强度、塑性和韧性等造成较大的不利影响。此外，根据结构的具体工作条件，有时还要求钢材具有适应低温、高温和腐蚀性环境的能力。二、材料管理环节2、常用的钢结构材料碳素结构钢主要保证力学性能，故其牌号体现其力学性能，用Q+数字表示，其中“Q”为屈服点“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服点数值，例如Q235表示屈服点为235MPa。牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，含s、P的量依次降低，钢材质量依次提高。二、材料管理环节在牌号后面标注字母“F”则为沸腾钢，标注“b”为半镇静钢，不标注“F，’或“b”者为镇静钢。例如Q235-A•F表示屈服点为235MPa的A级沸腾钢，Q235-c表示屈服点为235MPa的c级镇静钢。碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用。二、材料管理环节低合金高强度结构钢采用与碳素结构钢相同的牌号表示方法，仍然根据钢材厚度（直径）＜l6mm时的屈服点大小，分为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460。钢的质量等级有A、B、C、D、E五个等级，E级要求－40℃的冲击韧性。低合金高强度结构钢一般为镇静钢，钢的牌号中不注明脱氧方法。二、材料管理环节A级钢应进行冷弯试验，其他质量级别钢，如供方能保证弯曲试验结果符合规定要求，可不作检验。根据需要，低合金高强度结构钢的牌号也可采用两位阿拉伯数字（表示平均含碳量的万分之几）和化学元素符号，按顺序表示，如16Mn等。二、材料管理环节类别品种说明型材重轨每米重量大于30千克的钢轨（包括起重机轨）轻轨每米重量小于或等于30千克的钢轨大型型钢普通钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢、工字钢、槽钢、等边和不等边角钢及螺纹钢等。按尺寸大小分为大、中、小型。中型型钢小型型钢线材直径5-10毫米的圆钢和盘条冷弯型钢将钢材或钢带冷弯成型制成的型钢优质型材优质钢圆钢、方钢、扁钢、六角钢等其它钢材包括重轨配件、车轴坯、轮箍等板材薄钢板厚度等于和小于4毫米的钢板厚钢板厚度大于4毫米的钢板。可分为中板（厚度大于4mm小于20mm）、厚板（厚度大于20mm小于60mm）、特厚板（厚度大于60mm）钢带也叫带钢，实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板电工硅钢薄板也叫硅钢片或矽钢片管材无缝钢管用热轧、热轧——冷拔或挤压等方法生产的管壁无接缝的钢管焊接钢管将钢板或钢带卷曲成型，然后焊接制成的钢管金属制品金属制品包括钢丝、钢丝绳、钢绞线等二、材料管理环节钢材的验收钢材进厂时，一般都按钢厂的质量保证书验收，钢材的品种规格应符合国家标准或订货技术条件的规定。进厂的钢材可根据具体情况进行必要数量的抽验。目前，碳素钢的质量已经比较稳定，一般不需要抽验；对于合金钢，特别是一些新的合金钢种，就必须做重复试验。实验项目和试验数量，按规范要求确定，试验合格后的钢材方能验收入库。二、材料管理环节钢材必须质量均匀，不得有夹层、裂纹、非金属夹杂和明显的偏析等缺陷。钢材的表面不得有肉眼可见的气孔、结疤、折叠和压入的氧化铁皮，以及其他影响强度的缺陷。《压力容器安全技术监察规程》中明确规定，用于制造第三类压力容器主要受压元件的材料，入厂后必须复检。复检内容至少应包括每批材料的力学性能和弯曲性能二、材料管理环节，每个炉号的化学成分。用于制造第一、二类压力容器的材料，有缺少的项目时，也应进行复检并将缺少的项目补齐。保管储存1）选择适宜的场地和库房2）合理堆码、先进先放3）保护材料的包装和保护层4）保持仓库清洁、加强材料养护3.1、钢结构施工工序1（焊接）三、钢结构制作安装工艺介绍施工准备材料检验审图，计算材料需用量下料机加工预制组装基础验收现场安装找正灌浆梯子平台等安装防腐、防火联合检查交工文件整理汇编交工验收焊接垫铁或垫板安装3.1钢结构施工工序2（螺栓连接）三、钢结构制作安装工艺介绍施工准备材料检验基础验收垫铁或坐浆垫板安装钢结构组装、安装紧固螺栓找正梯子平台安装防腐、防火联合检查交工文件整理汇编交工验收灌浆3.2钢结构预制钢结构预制的深度要根据现场的实际情况来确定，在进行预制工作开展之前，考察预制厂到现场的路况情况，包括途经道路限高和限情况、现场吊车的吊装能力、并根据预制构件的几何尺寸、重量等条件进行技术经济分析，确定技术可行、经济合理的预制深度。在条件满足的情况下，尽量加大预制深度，尽可能将组对焊接工作在地面完成，减少现场高空作业，对质量和安全控制有利。钢结构柱底板安装前，以及成片或成框组装前，需复核基础地脚螺栓尺寸，以现场实际尺寸为准，保证预制成型的结构，一次安装成功。钢结构预制和安装工艺准备工作材料准备工程材料根据设计院施工蓝图计算出详细的工程用料，编制材料领用计划。此项工作是作为钢结构施工员一项重要而辛苦的工作，可以说钢结构施工难度不大，但要想做一份完整的材料计划，需要认真的理解图纸，领会设计意图，尤其是节点图看透，节点数量统计清楚，做大量的认真统计工作才能完成一份好的材料计划。准备工作编制材料计划时，要加一定的损耗系数一般是5%-6%措施材料一般是施工常用的垫铁材料、组对平台、现场吊装所用垫路钢板、吊耳材料、运输和吊装用支撑材料、样板等。准备工作主要施工设备、机具1）常用的施工设备汽车吊、履带吊、卷扬机、滑轮组、倒链、走绳、绳扣、卸扣、绳卡、麻绳、吊装带；对讲机（通讯设备）2）常用的耗材焊材、氧气、乙炔、CO2气体、焊钳等作业条件准备预制场（厂）已按要求布置完成，施工设备、机具配备到位；达到“四通一平”条件；施工管理人员、作业人员配备到位，预制作业人员的组织管理就绪；设计已作交底，图纸经过会审，问题已处理完毕；施工图纸资料、标准图集、施工及验收标准规范等已准备就绪，满足施工要求；编制了钢结构框架预制的施工技术方案，明确了框架钢结构预制的范围、方法、深度和其它有关要求；对施工人员已进行技术交底，明确了施工程序、施工方法、质量标准、质量记录和成品保护、HSE技术要求。预制总体流程表面处理划线、放样零部件切割、加工检验构件组对、焊接检验材料检查验收零部件表面处理、油漆、标识、出厂构件表面处理、油漆、标识、出厂主要零部件、构件制作流程切割样板复验划线标记坡口加工调平标记项目号、图号及件号检验组装/出厂切割样板复验划线标记调平检验划线钻孔检验标记轴线号及图号组装/出厂A、节点板B、立柱底板C、立柱型钢几何尺寸检验无损检测UT矫形拼接矫形矫形PT探伤尺寸检验组装/出厂焊接节点板组对检验尺寸检验整根立柱节点板整体划线D、横梁检验划线标记拼接矫形检验节点板划线切割连接板及加劲肋组焊标记项目号图号及件号无损检测矫形组装/出厂E、斜撑斜撑、斜撑及连接板组焊标记项目号图号及件号检验划线标记拼接矫形检验节点板划线切割矫形组装/出厂零部件的制作（以立柱为例）1.型钢几何尺寸检查2.矫正3.型钢表面处理及防腐4.下料加工5.拼接6.立柱划线7.立柱节点板组焊8.立柱底板制作及安装9.焊接10.分段安装定位孔的划线与制孔11.矫形12.检验13.出厂40002×40003×4000n×4000(n-1)×4000立柱划线立柱底板制作及安装根据安装现场的土建基础制作立柱底板的模板；各立柱底板均按相应的现场土建实测模板尺寸进行划线，即将土建实测模板上的中心线、孔的中心点、方位标记返到相应的立柱底板表面；按图纸尺寸所对应孔的尺寸划出立柱底板上孔及检验基准圆，进行钻孔加工；测量、划线、组对、检验的基准均是中心线。根据安装现场的土建基础制作各立柱底板的模板时，应尽量保持立柱之间的距离不变。保证成形的框架柱脚板上孔的位置与现场基础实测尺寸允差＜2mm；立柱底板应在成框组焊完成后安装。1.基础验收：对其定位轴线、基础轴线、标高、地脚螺栓位置等进行检查，并进行检测，其允许偏差如下：基础验收项目允许偏差支承面标高±2.0位置15水平度L/200且不大于4.0(L---支承面长度)地脚螺栓螺栓中心位移5.0露出长度[0,20]螺纹长度[0,20]1垫铁安装：用垫铁安装时，基础表面应凿麻，垫铁设置处应铲平，并符合下列规定：a）垫铁组应设置在靠近地脚螺栓（锚栓）的柱脚底板加劲板或柱肢下；b）每根地脚螺栓（锚栓侧）应设置1组～2组垫铁，每组垫铁不宜超过4块；c）垫铁与基础面和柱底面的接触应平整、紧密；d）采用成对斜垫铁时，其叠合长度不应小于垫铁长度的3/4；e）混凝土二次浇灌前垫